準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷下二疊統(tǒng)風(fēng)城組烴源巖熱演化及沉積古環(huán)境評價

蔣中發(fā),江夢雅，陳海龍,劉龍松,王學(xué)勇,卞保力,李 娜

(中國石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆 克拉瑪依 834000)

0 引 言

近年來，隨著富烴凹陷下凹勘探的進行，準(zhǔn)噶爾盆地西北緣瑪湖凹陷勘探屢獲重大突破，在瑪湖凹陷中部、北部三疊系百口泉組，瑪湖凹陷南部上二疊統(tǒng)上烏爾禾組、下二疊統(tǒng)風(fēng)城組均獲億噸級重大發(fā)現(xiàn)，同時在侏羅系淺層取得低飽和油藏的突破，并且瑪頁1井實現(xiàn)了瑪北風(fēng)城組頁巖油的突破，再造了一個新的“百里油區(qū)”，呈現(xiàn)出“滿凹含油”、多層系立體成藏的場面，是新疆油田和中石油增儲上產(chǎn)的熱門區(qū)域[1-9]。下二疊統(tǒng)風(fēng)城組是瑪湖凹陷的主力烴源巖層，其烴源巖展布、品質(zhì)及沉積古環(huán)境認(rèn)識的不斷深入對該區(qū)勘探具有重要指導(dǎo)意義，同時對豐富陸相咸化湖盆烴源巖形成機理也有參考意義。目前研究認(rèn)為風(fēng)城組沉積主槽位于烏夏斷裂帶、瑪湖凹陷北部，烴源巖厚度最厚達650 m，巖性以泥質(zhì)白云巖、白云質(zhì)泥巖為主，其有機質(zhì)豐度多數(shù)高于1%，有機質(zhì)類型偏腐泥型，位于烏夏斷裂帶烴源巖熱演化剛剛進入成熟，瑪湖斜坡區(qū)烴源巖進入生烴高峰[8,10-11]。而鑒于前期深層探井的缺乏，瑪南地區(qū)風(fēng)城組高部位為砂礫巖沉積，前人推測該區(qū)域烴源巖厚度低于50 m[4-5]，瑪南地區(qū)、克百斷裂帶連片億噸級油藏的發(fā)現(xiàn)同現(xiàn)有烴源巖發(fā)育認(rèn)識不匹配。

沉積古環(huán)境方面，前人研究成果主要基于瑪湖凹陷北部及烏夏斷裂帶(以下簡稱瑪北地區(qū))探井?dāng)?shù)據(jù)，目前普遍認(rèn)為其為陸相咸化湖盆沉積，曹劍、汪夢詩等認(rèn)為風(fēng)二段沉積期為堿湖沉積[10-13]。目前普遍認(rèn)為風(fēng)城組一段及二段沉積期古鹽度及還原程度高于風(fēng)三段烴源巖[11,14]。近期瑪湖凹陷南斜坡地區(qū)(以下簡稱瑪南地區(qū))多口風(fēng)城組深層探井在前緣相帶鉆遇優(yōu)質(zhì)烴源巖，為瑪湖凹陷風(fēng)城組烴源巖整體研究評價提供了良好契機。該文優(yōu)選瑪北地區(qū)三口、瑪南地區(qū)兩口重點探井，采用多個參數(shù)重點對瑪湖凹陷風(fēng)城組烴源巖熱演化與深度關(guān)系以及古沉積環(huán)境進行了論述，聚焦瑪湖凹陷風(fēng)城組烴源巖南北差異、各段差異，對瑪湖凹陷風(fēng)城組烴源巖現(xiàn)今熱演化階段以及古沉積環(huán)境取得了更近一步認(rèn)識，為下一步勘探提供指導(dǎo)。

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

研究區(qū)位于新疆北部準(zhǔn)噶爾盆地西北緣瑪湖凹陷及周緣，包括瑪湖凹陷、克百斷裂帶、烏夏斷裂帶、中拐凸起、達巴松凸起5個二級構(gòu)造帶(圖1)?，敽枷萁?jīng)歷了一個前陸到坳陷演化過程，晚二疊世之前哈拉阿特山向東持續(xù)擠壓，沉積中心位于山前坳陷，沉積了下二疊統(tǒng)佳木河組、風(fēng)城組，中二疊統(tǒng)夏子街組、下烏爾禾組，其中下二疊統(tǒng)風(fēng)城組為一套富有機質(zhì)烴源巖層，近年來瑪南致密油、瑪北頁巖油勘探均獲突破。晚二疊世-早三疊世為斷坳轉(zhuǎn)換期，上二疊統(tǒng)上烏爾禾組、下三疊統(tǒng)百口泉組削蝕多套層系，發(fā)育儲集體為砂礫巖的良好儲蓋組合，近年來上述兩地層在瑪湖凹陷內(nèi)獲億噸級突破，中上三疊統(tǒng)地層包括中二疊統(tǒng)克拉瑪依組、上三疊統(tǒng)白堿灘組，為良好區(qū)域蓋層[11,14]。研究區(qū)新生代地層包括侏羅系八道灣組、三工河組、西山窯組、頭屯河組、白堊系、古近系、新近系、第四系。

2 樣品與方法

該文共開展了瑪南地區(qū)MH28井、MH39井以及瑪北地區(qū)FC1井、FN1井和FN7井94個巖石熱解、42個有機元素和63個生物標(biāo)志物分析測試，巖石熱解分析實驗采用型號為C744有機碳分析儀、ROCK-ELAL 6型熱解儀，檢測依據(jù)為GB/T 19145-2003、GB/T 18602-2012；有機元素分析實驗采用vario EL Cube元素分析儀，檢測依據(jù)為GB/T 19143—2017；飽和烴色譜實驗采用型號為6890N氣相色譜儀測試，檢測標(biāo)準(zhǔn)為SY/T 5779—2008；色譜-質(zhì)譜檢測設(shè)備型號為MS220-0251色譜/質(zhì)譜連用儀，檢測標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 18606—2001。

瑪北地區(qū)風(fēng)城組前期研究較多，曹劍、高崗、余寬宏、王婷婷等[10-12,14-16]認(rèn)為是一套咸化湖盆厚層沉積，其中風(fēng)二段咸化程度最高，發(fā)育巖鹽、石膏質(zhì)粉砂巖，風(fēng)一段、風(fēng)三段以白云質(zhì)泥巖、泥質(zhì)白云巖沉積為主，沉積中心厚度可達1 000 m(圖2)。由于前期瑪南地區(qū)風(fēng)城組探井僅鉆遇平原相帶，巖性以砂礫巖、砂巖為主，普遍認(rèn)為瑪南地區(qū)風(fēng)城組烴源巖欠發(fā)育，瑪湖凹陷沉積中心位于瑪北地區(qū)，瑪南地區(qū)風(fēng)城組烴源巖厚度不足50 m。最近一批針對瑪南地區(qū)風(fēng)城組前緣相帶探井對該區(qū)域風(fēng)城組烴源巖帶來了全新認(rèn)識，該地區(qū)風(fēng)城組厚度與瑪北地區(qū)相比較薄，在凹陷內(nèi)厚度不超過450 m，向西逐漸減薄尖滅。具有代表意義的深井MH28井、MH39井風(fēng)城組均鉆遇一定厚度的烴源巖，MH28井僅鉆至風(fēng)二段，在276 m中共鉆遇86 m暗色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、沉凝灰?guī)r，尤其是風(fēng)三段厚度為94 m鉆遇暗色泥巖厚度達62 m(圖2)。MH39井靠近凹陷，鉆遇風(fēng)三段、風(fēng)二段以及風(fēng)一段，有巖屑記錄的風(fēng)三段和風(fēng)二段357 m中暗色沉凝灰?guī)r、泥巖以及砂質(zhì)泥巖總厚度達186 m，其中風(fēng)三段157 m中110 m為暗色烴源巖，呈厚層發(fā)育特征，且該井風(fēng)二段凝灰質(zhì)泥巖較MH28井更為發(fā)育，在200 m中烴源巖厚度達76 m，呈泥砂互層特征(圖2)。在前緣相帶鉆遇一定規(guī)模的暗色細(xì)粒沉積物，預(yù)示在凹陷內(nèi)湖相純泥巖帶可能發(fā)育厚層烴源巖，對瑪南地區(qū)以及克百斷裂帶已發(fā)現(xiàn)油氣的歸屬以及該區(qū)域勘探潛力都有重要指導(dǎo)意義。通過對比瑪南地區(qū)、瑪北地區(qū)各段風(fēng)城組烴源巖品質(zhì)、成熟度、古沉積環(huán)境，對瑪湖凹陷風(fēng)城組烴源巖整體地球化學(xué)特征進行了評價。

3 有機質(zhì)豐度和類型

瑪北地區(qū)風(fēng)城組三段烴源巖TOC分布于0.30%～1.85%之間，平均1.20%，S1+S2分布于0.44～21.43 mg/g之間，平均6.10 mg/g，風(fēng)城組一段、二段烴源巖TOC分布于0.41%～4.43%之間，平均0.86%，S1+S2分布于0.70～59.84 mg/g之間，平均4.66 mg/g；瑪南地區(qū)風(fēng)城組三段烴源巖TOC為0.59%～3.34%，平均1.85%，S1+S2為0.89～7.68 mg/g，平均3.79 mg/g，風(fēng)城組二段烴源巖TOC為0.10%～1.86%，平均0.93%，S1+S2為0.47～7.64 mg/g，平均3.84 mg/g(圖3)。本文采用陸路相烴源巖地球化學(xué)評價方法(SY/T5735—1995)，瑪湖凹陷風(fēng)城組烴源巖總體為中等-好烴源巖，在瑪南、瑪北地區(qū)風(fēng)三段烴源巖有機質(zhì)豐度均高于風(fēng)二段、風(fēng)一段烴源巖。前人模擬生烴數(shù)據(jù)表明該地區(qū)烴源巖的生烴能力為標(biāo)準(zhǔn)湖相烴源巖的兩倍，造成TOC測試結(jié)果偏低的原因可能是高鹽度環(huán)境下形成烴源巖在碳酸鹽中吸附的有機質(zhì)在處理過程中流失[8]，另外該評價標(biāo)準(zhǔn)為淡水-半咸水標(biāo)準(zhǔn)，風(fēng)二段可能為咸水-超咸水環(huán)境，按照該標(biāo)準(zhǔn)TOC高于0.8%即為最好烴源巖，總體上瑪湖凹陷風(fēng)城組烴源巖有機質(zhì)豐度較高，為一套好烴源巖。

Tmax-HI交會圖版綜合考慮了成熟度與氫指數(shù)判別烴源巖有機質(zhì)類型，被廣泛應(yīng)用于烴源巖有機質(zhì)類型評價?，敱钡貐^(qū)風(fēng)三段烴源巖氫指數(shù)分布于59～1 242 mg/g之間，平均409 mg/g，風(fēng)一段、風(fēng)二段烴源巖氫指數(shù)分布于115～1 342 mg/g之間，平均346 mg/g，整體為Ⅱ型烴源巖，個別樣品為Ⅰ型烴源巖；瑪南地區(qū)風(fēng)三段烴源巖氫指數(shù)分布于23～531 mg/g之間，平均197 mg/g，風(fēng)一段、風(fēng)二段烴源巖氫指數(shù)分布于65～589 mg/g之間，平均252 mg/g，總體為Ⅱ型烴源巖，部分風(fēng)二段烴源巖在高熱演化階段表現(xiàn)出高氫指數(shù)特征，為Ⅰ型烴源巖(圖4(a))。從該圖版上看，瑪湖凹陷風(fēng)城組烴源巖屬于Ⅱ型烴源巖。

干酪根范式圖是煤巖學(xué)家Van Kreleven提出的綜合干酪根H/C與O/C來判斷烴源巖有機質(zhì)類型的圖版(Tissot, et al.,1984)，在烴源巖評價中被廣泛應(yīng)用。該圖版同Tmax-氫指數(shù)圖版類似，風(fēng)城組表現(xiàn)為Ⅱ型烴源巖(圖4(b))。

4 有機質(zhì)成熟度

前人對瑪湖凹陷烴源巖成熟度進行了一些研究，王小軍等[17]通過數(shù)值模擬得出目前埋深大于5 000 m風(fēng)城組烴源巖已進入生油高峰期，曹劍等通過鏡質(zhì)體反射率等值線認(rèn)為瑪湖斜坡區(qū)風(fēng)城組已進入生烴高峰(Ro約為1%)，深凹陷區(qū)已接近高成熟(Ro=1.3%)，并推測更深的瑪北地區(qū)存在烴源巖熱演化超過Ro=1.5%生成油裂解氣區(qū)域[10]。該文綜合瑪南地區(qū)、瑪北地區(qū)探井自中二疊統(tǒng)夏子街組至風(fēng)城組現(xiàn)今地層溫度、熱解數(shù)據(jù)、生物標(biāo)志物數(shù)據(jù)、氯仿瀝青“A”組分?jǐn)?shù)據(jù)，通過多個參數(shù)對瑪湖凹陷風(fēng)城組烴源巖熱演化程度隨深度變化差異以及南北演化差異進行了探究。

烴源巖干酪根熱演化主要受到溫度與時間的影響，現(xiàn)今地層溫度在某種程度上能夠反映烴源巖熱演化過程中古地溫的高低。受到后期構(gòu)造抬升的影響，瑪湖凹陷在三疊紀(jì)后呈現(xiàn)瑪北地區(qū)抬升、瑪南地區(qū)深埋的格局，目前瑪北地區(qū)探井風(fēng)城組3 900～4 500 m層段現(xiàn)今地溫分布于96.5～106 ℃之間，瑪南地區(qū)埋深較大，4 700～5 200 m層段實測地溫分布于104～120 ℃之間，整體上瑪南地區(qū)烴源巖層段現(xiàn)今地溫高于瑪北地區(qū)，指示其在地質(zhì)歷史時期地溫可能高于瑪北地區(qū)，烴源巖熱演化更為成熟(圖5)。另外瑪北地區(qū)FC1井佳木河組5 473 m地溫高達126 ℃，也表明瑪北地區(qū)地溫隨深度增大提升較為明顯，在深埋地區(qū)可能同樣發(fā)育較為成熟烴源巖。

巖石最高熱解峰溫(Tmax)是巖石熱解實驗S2峰頂對應(yīng)溫度，對應(yīng)恒速升溫下產(chǎn)生熱解烴速率最高的溫度[16]?，敽枷蒿L(fēng)城組烴源巖樣品點最高熱解峰溫隨深度加深有較明顯變化趨勢，由于采樣點深度較淺，瑪北地區(qū)風(fēng)城組烴源巖總體表現(xiàn)為低成熟特征，風(fēng)三段烴源巖最高熱解峰溫分布于428～450 ℃之間，平均438 ℃，風(fēng)一段、風(fēng)二段烴源巖最高熱解峰溫分布于410～450 ℃之間，平均433 ℃，風(fēng)三段烴源巖熱演化稍高于風(fēng)二段烴源巖。瑪南地區(qū)風(fēng)城組烴源巖埋深較深，瑪南地區(qū)風(fēng)三段烴源巖最高熱解峰溫分布于442～462 ℃之間，平均453 ℃，風(fēng)二段、風(fēng)三段烴源巖最高熱解峰溫分布于430～461 ℃之間，平均444 ℃，在5 000 m以深多個樣品點高于455 ℃，達到高成熟階段(圖5)。

生物標(biāo)志物指烴源巖中來源于生物、在熱演化中相對穩(wěn)定的、分子結(jié)構(gòu)保留了母質(zhì)特征、能夠反映烴源巖地質(zhì)特征的有機化合物[16]。多種生物標(biāo)志物存在不同構(gòu)型，在熱演化過程中不穩(wěn)定構(gòu)型的物質(zhì)會向相對穩(wěn)定構(gòu)型物質(zhì)轉(zhuǎn)變，如ααα-C29規(guī)則甾烷存在αα、ββ構(gòu)型與20S、20R構(gòu)型，隨著熱演化的進行αα與20R構(gòu)型會分別向ββ、20S構(gòu)型轉(zhuǎn)變，因此C29規(guī)則甾烷中ββ/(αα+ββ)與20S/(20S+20R)能夠較好地反映烴源巖有機質(zhì)成熟度[16]。另外Ts/Tm、三環(huán)萜烷/藿烷、孕甾烷/規(guī)則甾烷等參數(shù)同樣廣泛地被運用于烴源巖成熟度的評價中。

從上述多個生物標(biāo)志物參數(shù)出發(fā)，瑪湖凹陷風(fēng)城組烴源巖埋深對熱演化程度同樣有良好的響應(yīng)。在生物標(biāo)志物譜圖上FN7井風(fēng)城組烴源巖4 920 m風(fēng)一段樣品三環(huán)萜烷含量、Ts/Tm、孕甾烷、C29規(guī)則甾烷ββ含量均明顯高于4 336 m風(fēng)三段樣品，指示其風(fēng)一段深層烴源巖熱演化程度更高，而MH39井5 347 m風(fēng)二段烴源巖樣品Ts/Tm、C29規(guī)則甾烷ββ含量同F(xiàn)N7井風(fēng)一段樣品相當(dāng)，其三環(huán)萜烷含量、孕甾烷含量高于FN7井風(fēng)一段樣品，指示在瑪南地區(qū)埋深更大風(fēng)城組烴源巖熱演化程度更高(圖6)。從生物標(biāo)志物剖面上看，4 350 m以淺風(fēng)城組烴源巖熱演化程度較低，C29規(guī)則甾烷中ββ/(αα+ββ)分布于0.22～0.58，平均0.42，C21三環(huán)萜烷/C30藿烷分布于0.11～0.89，平均0.29，Ts/Tm分布于0.01～0.19,平均0.07，孕甾烷/ααα-C29規(guī)則甾烷-20R分布于0.02～0.69，平均0.10，總體處于低成熟階段；4 350～4 800 m層段C29規(guī)則甾烷中ββ/(αα+ββ)分布于0.47～0.61，平均0.56，C21三環(huán)萜烷/C30藿烷分布于0.13～1.51，平均0.56，Ts/Tm分布于0.01～0.25,平均0.05，孕甾烷/ααα-C29規(guī)則甾烷-20R分布于0.06～0.40，平均0.18，成熟度有明顯提高，總體處于成熟階段；4 800 m以深C29規(guī)則甾烷中ββ/(αα+ββ)分布于0.54～0.72，平均0.59，C21三環(huán)萜烷/C30藿烷分布于0.44～6.44，平均2.14，Ts/Tm分布于0.12～3.95,平均1.38，孕甾烷/ααα-C29規(guī)則甾烷-20R分布于0.08～1.78，平均0.55，三環(huán)萜烷、Ts、孕甾烷含量均有大幅度升高，處于高成熟階段(圖5)。

瑪湖風(fēng)城組烴源巖成熟度對其氯仿瀝青“A”抽提物含量同樣有較好的響應(yīng)。經(jīng)歸一化后瑪湖凹陷風(fēng)城組烴源巖樣品4 350 m以淺氯仿瀝青“A”抽提物中飽和烴含量分布于27%～64%，平均45%，芳香烴含量分布于13%～22%，平均16%，非烴、瀝青質(zhì)含量分布于19%～55%，平均38%，4 350 m以深氯仿瀝青“A”抽提物中飽和烴含量分布于43%～84%，平均66%，芳香烴含量分布于8%～23%，平均14%，非烴、瀝青質(zhì)含量分布于7%～37%，平均21%，指示深埋烴源巖氯仿瀝青“A”抽提物飽和烴含量明顯高于埋藏較淺烴源巖，且非烴、瀝青質(zhì)含量明顯偏低，說明深埋烴源巖熱演化程度更高，生成了更多的飽和烴(圖5)。

基于上述多參數(shù)綜合評價結(jié)果，瑪湖凹陷風(fēng)城組烴源巖現(xiàn)今埋深4 800 m以深處于高熟階段，為生油高峰期，結(jié)合風(fēng)城組頂界構(gòu)造等值線，預(yù)測了現(xiàn)今風(fēng)城組不同成熟度烴源巖平面展布。高熟區(qū)風(fēng)城組烴源巖頂界埋深大于4 800 m，全井段處于高熟階段，以MH28井、MH39井為例，成熟-高熟區(qū)風(fēng)城組烴源巖底界埋深大于4 800 m，頂界埋深小于4 800 m，部分較深層段處于高熟演化階段，淺埋層段處于成熟演化階段，以FN7井、FN1井為例，低熟-成熟區(qū)風(fēng)城組底界埋深低于4 800 m，總體處于低熟-成熟階段，以FC1井為例。從該平面圖上看，瑪湖凹陷絕大多數(shù)區(qū)域均處于高熟區(qū)域，在北部、西部邊界部分區(qū)域為高熟-成熟區(qū)以及低熟-成熟區(qū)。烏夏斷裂帶風(fēng)城組烴源巖熱演化程度總體低于瑪湖凹陷，部分區(qū)域處于低熟-成熟區(qū)，無高熟區(qū)(圖7)。

5 古沉積環(huán)境

姥鮫烷(Pr)與植烷(Ph)主要來源于光合作用葉綠素a以及細(xì)菌當(dāng)中葉綠素a和b的植基側(cè)鏈，在還原條件下形成植烷，在氧化環(huán)境下形成姥鮫烷[17]。由于Pr與Ph成因與沉積環(huán)境氧化還原程度關(guān)系密切，Pr/Ph是一個評價烴源巖沉積環(huán)境氧化還原程度的重要指標(biāo)，盧雙舫等認(rèn)為形成于偏氧化環(huán)境下烴源巖Pr/Ph大于2，形成于半氧化-半還原環(huán)境下烴源巖Pr/Ph為1～2，在還原環(huán)境下形成烴源巖Pr/Ph小于1[16]。伽馬蠟烷是結(jié)構(gòu)與藿烷較為類似的五環(huán)三萜烷，主要來自食菌纖毛蟲產(chǎn)生的四膜蟲醇，食菌纖毛蟲主要生活在水體含氧與缺氧帶之間界面，因此伽馬蠟烷的富集通常為分層水體的標(biāo)志，由于通常情況下分層水體是由水體鹽度分層導(dǎo)致的，地質(zhì)學(xué)者通常利用伽馬蠟烷的含量來表征沉積鹽度的高低，采用的最多的參數(shù)為伽馬蠟烷/C30藿烷[18-20]。Pr/Ph通常與伽馬蠟烷/C30藿烷共同反映還原性及古鹽度[18,21-22]。Pr/nC17、Ph/nC18代表了烴源巖類異戊二烯烴與正構(gòu)烷烴相對含量，受沉積環(huán)境、成熟度、有機質(zhì)降解等影響，在譜圖中正構(gòu)烷烴分布完整，譜圖基線無明顯偏移，C29-降藿烷欠發(fā)育，烴源巖未見受降解影響，通常以Pr/nC17-Ph/nC18圖版判斷其沉積環(huán)境[23-25]。β胡蘿卜烷是碳數(shù)為40的飽和雙環(huán)烷烴，在飽和烴色譜、色質(zhì)譜TIC以及m/z 125譜圖中出現(xiàn)，其來源為耐鹽藻類合成的β-胡蘿卜烯，通常在還原環(huán)境下才能得以保存，是咸化還原環(huán)境的產(chǎn)物，通常以β胡蘿卜烷/nCmax表征其豐度[18,26-27]。C35藿烷/C34藿烷一般用于表示沉積物沉積期氧化還原環(huán)境，高比值通常代表缺氧環(huán)境[20,28]。

瑪北地區(qū)風(fēng)城組烴源巖飽和烴色譜譜圖總體表現(xiàn)為類異戊二烯烴及β胡蘿卜烷較為富集、姥鮫烷含量低于植烷的特征，4 350 m以淺樣品m/z 191譜圖以C30藿烷為主峰，深埋烴源巖以C23三環(huán)萜烷為主峰，總體富含伽馬蠟烷，在m/z 217譜圖中C29規(guī)則甾烷含量最高，4 350 m以淺樣品以ααα-C29規(guī)則甾烷-20R為主峰，深埋烴源巖樣品以αββ-C29規(guī)則甾烷-20S為主峰(圖5)。

瑪北地區(qū)由風(fēng)一段、風(fēng)二段向風(fēng)三段沉積過程Pr/Ph略微上升，多數(shù)樣品點小于1，伽馬蠟烷含量、C35藿烷、β胡蘿卜烷含量有下降趨勢，說明其沉積期總體處于還原環(huán)境，古鹽度由風(fēng)一段、風(fēng)二段沉積期進入到風(fēng)三段沉積期后有下降趨勢。Pr、Ph相對于正構(gòu)烷烴含量在縱向上變化不大，總體較為富集類異戊二烯烴，筆者認(rèn)為Pr/nC17、Ph/nC18值同時受到成熟度以及古環(huán)境的影響，風(fēng)一段、風(fēng)二段熱演化程度越高會導(dǎo)致其生烴產(chǎn)物中類異戊二烯烴含量較低，而風(fēng)一段、風(fēng)二段沉積古鹽度更高，有利于類異戊二烯烴富集，兩個因素相互影響下導(dǎo)致了瑪北地區(qū)類異戊二烯烴含量在縱向上無明顯變化(圖8)。采用了兩個常用圖版進行古沉積環(huán)境判識，瑪北地區(qū)風(fēng)城組烴源巖樣品點在Ph/nC18-Pr/nC17交會圖中均處于還原、海相藻類區(qū)域，在Pr/Ph-伽馬蠟烷/C30藿烷圖版中風(fēng)一段、風(fēng)二段樣品點均處于咸化還原區(qū)域，風(fēng)三段多數(shù)樣品點處于咸化還原區(qū)域，綜合兩個圖版及其余參數(shù)，瑪北地區(qū)風(fēng)城組烴源巖總體為咸化還原沉積，風(fēng)一段、風(fēng)二段過渡到風(fēng)三段沉積期沉積古鹽度、還原程度有一定的降低(圖9和圖10)。

瑪南地區(qū)風(fēng)城組烴源巖風(fēng)三段烴源巖飽和烴色譜譜圖表現(xiàn)為正構(gòu)烷烴優(yōu)勢、類異戊二烯烴與β胡蘿卜烷含量相對較低的特征，m/z 191譜圖表現(xiàn)為C30藿烷優(yōu)勢、Ts含量高的特征，m/z 217譜圖表現(xiàn)為以αββ-C29規(guī)則甾烷-20R為主峰特征，并且孕甾烷含量較高。風(fēng)二段烴源巖生物標(biāo)志物譜圖特征同瑪北地區(qū)更為接近，表現(xiàn)為富含類異戊二烯烴、三環(huán)萜烷、伽馬蠟烷的特征(圖5)。

相較于瑪北地區(qū),該區(qū)風(fēng)城組烴源巖Pr/Ph較高，多數(shù)高于1，類異戊二烯烴含量、伽馬蠟烷含量、C35藿烷含量總體較低，總體處于一種弱還原、半咸水-咸水環(huán)境。風(fēng)二段烴源巖同風(fēng)三段烴源巖均處于高成熟熱演化階段，在生物標(biāo)志物特征上呈現(xiàn)出了較大的差別?，斈系貐^(qū)風(fēng)二段烴源巖β胡蘿卜烷/nCmax分布于0.14～2.23之間，平均1.57，Pr/Ph分布于0.89～1.28之間，平均1.11，Pr/nC17分布于1.16～1.81之間，平均1.55，Pr/nC18分布于0.75～1.22之間，平均1.73，伽馬蠟烷/C30藿烷分布于0.27～0.44之間，平均0.34，總體上表現(xiàn)為咸化半還原環(huán)境，風(fēng)三段烴源巖β胡蘿卜烷/nCmax分布于0.13～0.33之間，平均0.22，Pr/Ph分布于0.76～1.22之間，平均1.09，Pr/nC17分布于0.48～0.54之間，平均0.52，Pr/nC18分布于0.43～0.46之間，平均0.44，伽馬蠟烷/C30藿烷分布于0.16～0.27之間，平均0.21，總體表現(xiàn)為半咸水半還原沉積(圖9)。

瑪南地區(qū)風(fēng)城組三段烴源巖樣品點在Ph/nC18-Pr/nC17交會圖中均處于半還原-混合輸入?yún)^(qū)域，在Pr/Ph-伽馬蠟烷/C30藿烷圖版中處于半咸化-半還原區(qū)域，指示其為半咸化-半還原沉積，風(fēng)二段烴源巖樣品點在Ph/nC18-Pr/nC17交會圖中半數(shù)處于半還原-混合輸入?yún)^(qū)，半數(shù)處于還原-海相藻類輸入?yún)^(qū)，在Pr/Ph-伽馬蠟烷/C30藿烷圖版中處于咸化-半還原區(qū)域，參考其富集β胡蘿卜烷特征認(rèn)為其為咸化半還原沉積(圖9和圖10)。該沉積環(huán)境的差異從巖性上同樣得以印證，瑪北地區(qū)風(fēng)城組烴源巖表現(xiàn)為云質(zhì)泥巖、含鹽泥巖，總體處于咸化環(huán)境，而瑪南地區(qū)風(fēng)二段烴源巖巖性為云質(zhì)泥巖，為咸化沉積，風(fēng)三段烴源巖為黏土質(zhì)泥巖，為半咸化環(huán)境沉積(圖2)。在以往認(rèn)識中研究區(qū)風(fēng)城組烴源巖表現(xiàn)為咸化沉積，瑪南地區(qū)半咸化風(fēng)城組烴源巖的發(fā)現(xiàn)對瑪湖凹陷風(fēng)城組烴源巖發(fā)育環(huán)境帶來了更為全面的認(rèn)識，風(fēng)城組古環(huán)境總體呈現(xiàn)出早中期咸化、晚期淡化，北部咸化還原程度高于南部的規(guī)律。

瑪湖凹陷南部風(fēng)城組三段烴源巖為半咸化、半還原沉積，在這種氧化程度相對較高的環(huán)境下，其陸源有機質(zhì)輸入高于瑪南風(fēng)二段烴源巖、瑪北烴源巖。該烴源巖氫指數(shù)偏低，均值為197 mg/g，相比之下其有機質(zhì)來源更偏腐殖型；在Ph/nC18-Pr/nC17交會圖版中，瑪南地區(qū)風(fēng)三段烴源巖有機質(zhì)來源屬于混合型，同樣指示其陸源輸入較多(圖4和圖9)。另外，該烴源巖ααα-C29規(guī)則甾烷/C30藿烷平均0.10，明顯低于其余烴源巖，指示其藿烷含量相對較高，藿烷來源于細(xì)菌與高等植物[29]，筆者認(rèn)為此處為高等植物富集響應(yīng)(圖11)。圖11(a)中瑪南地區(qū)風(fēng)三段烴源巖ααα-C28/C29規(guī)則甾烷明顯低于其余烴源巖，同樣指示其母源來源有較大區(qū)別。另外，Ts/Tm、重排甾烷含量同時受熱演化及沉積環(huán)境的影響，在富黏土氧化環(huán)境下富集，在同等熱演化條件下可以作為有機質(zhì)輸入的依據(jù)[29]?，斈系貐^(qū)風(fēng)城組二段、三段樣品同為高熟熱演化情況下，瑪南地區(qū)風(fēng)三段烴源巖C27重排甾烷/C27規(guī)則甾烷、Ts/Tm均明顯高于其余烴源巖，與泥巖巖性相符，同樣指示該烴源巖陸源有機質(zhì)輸入較高(圖11(b))。瑪南地區(qū)風(fēng)城組三段更多陸源有機質(zhì)輸入指示其在高熟條件下具備一定的生氣能力。

6 結(jié)論與展望

(1)瑪南地區(qū)多口探井在風(fēng)城組前緣相帶鉆遇厚層烴源巖，從目前探井鉆遇狀況看瑪湖凹陷存在瑪北厚層烴源槽，瑪中及瑪南地區(qū)同樣發(fā)育一定厚度的烴源巖；

(2)從多個圖版及參數(shù)出發(fā)，綜合瑪南、瑪北探井風(fēng)城組烴源巖評價結(jié)果，瑪湖凹陷風(fēng)城組烴源巖為一套優(yōu)質(zhì)Ⅱ型烴源巖，其熱演化程度隨埋深有較好對應(yīng)關(guān)系，綜合現(xiàn)今地溫、熱解、生物標(biāo)志物參數(shù)、族組分等參數(shù)，認(rèn)為瑪湖凹陷及其周緣地區(qū)風(fēng)城組烴源巖于4 350 m以深處于成熟階段，4 800 m以深處于高成熟演化階段，從平面上看瑪湖凹陷風(fēng)城組烴源巖大范圍處于高成熟生油高峰期，烏夏斷裂帶風(fēng)城組烴源槽烴源巖處于低熟-高熟演化階段；

(3)綜合譜圖特征及多個常用生物標(biāo)志物參數(shù)，對5口重點探井風(fēng)城組烴源巖古環(huán)境演化做單井分析，并運用多個圖版對瑪湖凹陷風(fēng)城組烴源巖進行判識，發(fā)現(xiàn)瑪北地區(qū)風(fēng)城組一段、二段烴源巖處于咸化還原環(huán)境，瑪南地區(qū)風(fēng)城組二段烴源巖處于咸化半還原環(huán)境，風(fēng)三段烴源巖處于半咸化-半還原環(huán)境，且陸源有機質(zhì)輸入較多，研究區(qū)風(fēng)城組古環(huán)境總體呈現(xiàn)出早中期咸化、晚期淡化，北部咸化還原程度高于南部的規(guī)律。

以上認(rèn)識表明瑪湖凹陷風(fēng)城組烴源巖整體呈現(xiàn)深埋、高熱演化階段的特征，瑪南地區(qū)同樣存在致密油、頁巖油探索的廣闊前景，筆者建議下一步繼續(xù)研究瑪南地區(qū)風(fēng)城組烴源巖同瑪南斜坡區(qū)、克百斷裂帶地區(qū)油藏油源的親緣關(guān)系，探索該地區(qū)風(fēng)城組烴源巖是否對上述油藏具有主要供烴作用，進一步深化瑪湖凹陷油源認(rèn)識。